JP3218975B2 - 水処理装置の再生制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、原水を処理材を
収容した処理容器，処理水ラインを順次含む通水流路へ
流通させる通水工程を所定量実行したとき、再生液を処
理容器，ドレンラインを順次含む再生流路へ流通させる
再生工程と、原水を処理容器，ドレンラインを順次含む
押出し流路へ流通させる押出し工程とを順次行い、通水
工程に戻る再生制御を行う硬水軟化装置等の水処理装置
の制御方法に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】この種の硬水軟化装置
において、再生工程中に断水状態となると、再生工程後
の押出し工程が実質的に行われないまま、通水工程へ戻
ってしまう。そうすると、通水工程を開始したときに、
処理容器内の塩水が処理水（軟水）に混入して供給され
るという課題が想定される。

【０００３】

【課題を解決するための手段】この発明は、前記課題を
解決すべくなされたものであって、請求項１に記載の発
明は、原水タンク，原水ライン，処理材を収容した処理
容器，処理水ラインを順次含み、原水ラインまたは処理
水ラインに給水ポンプを介挿した通水流路と、再生液タ
ンク，再生液ライン，処理容器，ドレンラインを順次含
む再生流路と、原水タンク，原水流下ライン，処理容
器，ドレンラインを順次含む押出し流路とを備え、前記
給水ポンプを駆動して通水流路へ原水を流通させる通水
工程を所定量実行したとき、前記再生流路へ再生液を流
通させる再生工程および前記押出し流路へ原水を自然落
下により流通させる押出し工程を順次行い、その後に通
水工程に戻る再生制御を行う水処理装置において、原水
タンク，原水ライン，処理容器，ドレンラインを順次含
み、原水ラインに給水ポンプを介挿した洗浄流路へ前記
給水ポンプを駆動して原水を流通させる洗浄工程を前記
押出し工程の後に設け、前記洗浄工程を原水の断水無の
状態で所定時間実行することを特徴としている。

【０００４】さらに、請求項２に記載の発明は、請求項
１に記載の水処理装置の再生制御方法において、断水を
検出する断水検出手段を原水タンクに設けたことを特徴
としている。

【０００５】前記手段によれば、再生制御中に断水状態
となり、押出し工程が不十分に終わっても、洗浄工程が
所定時間断水無の状態で実行されるので、処理容器内の
残留再生液はドレンラインを介して系外へ排出され、通
水工程開始時の再生液の混入が防止される。この洗浄工
程では、処理容器へ供給される単位時間当たりの原水の
流量が、押出し工程と比較して増大し、短時間で処理容
器内の残留液が速やかに排出される。

【０００６】

【発明の実施の形態】この発明の水処理装置の制御方法
の実施の形態は、原水を処理材を収容した処理容器，処
理水ラインを順次含む通水流路へ流通させる通水工程を
所定量実行したとき、再生液を処理容器，ドレンライン
を順次含む再生流路へ流通させる再生工程と、原水を処
理容器，ドレンラインを順次含む押出し流路へ流通させ
る押出し工程とを順次行い、その後に通水工程に戻る再
生制御を行う水処理装置において、原水をその単位時間
当たりの流量を前記押出し工程時よりも増大させて処理
容器，ドレンラインを順次含む洗浄流路へ流通させる洗
浄工程を前記押出し工程の後に設け、前記洗浄工程を原
水の断水無の状態で所定時間実行するものとする。

【０００７】この実施の形態について、以下に詳細に説
明する。この実施の形態においては、水処理装置は、つ
ぎの３つの形態を含む。すなわち、原水供給ラインから
原水を一度原水タンクへ貯溜し、通水工程時、その貯溜
した原水を給水ポンプの作用で処理容器へ供給し、押出
し工程時、原水タンクの原水を自然落下により処理容器
へ供給する形態（第一の形態：給水タンク介在形態）
と、原水供給ラインから原水を一度原水タンクへ貯溜す
るとともに、原水供給ラインを直接的に処理容器と接続
し、通水工程時、原水を原水供給ラインから直接処理容
器へ供給し、押出し工程時、原水タンクの原水を自然落
下により処理容器へ供給する形態（第二の形態：直圧・
タンク併存形態）と、原水タンクを設けず、通水工程時
および押出し工程時、ともに原水を原水供給ラインから
直接処理容器へ供給する形態（第三の形態：直圧形態）
とである。これらの形態において、原水ラインは原水が
流通するラインを意味し、また再生液ラインは再生液が
流通するラインを意味し、そして処理水ラインは処理材
にて処理された処理済原水が流通するラインを意味し、
さらにドレンラインは処理容器内の排水すべき液体を排
出するラインを意味する。

【０００８】第一の形態とする場合について説明する。
この形態において、通水流路は、原水タンク，処理容
器，処理水ラインを順次含んだものである。原水タンク
は、原水を一旦貯溜するための手段であり、処理容器は
内部に処理材を収容する手段である。原水ラインは、原
水タンクの原水を処理容器へ供給する供給路である。原
水ラインの処理容器側の端部は、通常処理容器の上部に
接続されるが、処理容器内の処理材中に先端を挿入する
ように接続することもできる。処理水ラインは、処理容
器に接続され、処理容器内へ原水を流通させることによ
り生成された処理水を供給する供給路である。処理水ラ
インの処理容器への接続位置は、原水が処理材を流通し
た後処理水ラインから流出するように、原水ラインの先
端に対して処理材を挟んだ位置であって、通常は処理容
器の下部となるが、これに限定されない。この通水流路
には、原水を吸引し圧送する給水ポンプが介挿される。
この介挿位置は、原水タンクと処理容器との間の原水ラ
インであるか，または処理容器出口側の処理水ラインで
ある。通水工程は、給水ポンプを駆動して原水タンクの
原水を通水流路へ流通させる。この通水工程が所定量実
行された後、再生工程が実行される。この所定量とは、
通水工程の実行時間，または処理水の流量，または原水
の流量等が所定値に達することを意味する。

【０００９】再生流路は、再生液ライン，処理容器，ド
レンラインを順次含んだものである。この再生流路の再
生液ラインには、必要に応じて再生液タンクが含まれ
る。この再生液タンクは、処理容器内の処理材を再生す
る再生液を貯溜する手段である。再生液ラインは、再生
液タンクの再生液を処理容器へ供給する供給路である。
ドレンラインは処理容器に接続され、再生作用を終えた
再生液を排出するための排出路である。再生液の処理容
器への流れは、再生液タンクを処理容器より上方に設け
て重力による自然落下方式により生成させるか，あるい
は原水の流れを発生させ、この流れによるジェットポン
プ作用により生成させる。ジェットポンプによる場合
は、原水と再生液とは混合された状態で処理容器へ供給
される。また、再生液の濃度を薄める必要が有る場合に
は、原水タンクから原水が自然落下により流下する原水
流下ラインを再生液ラインの処理容器手前か，もしくは
処理容器内の処理材の手前にて接続して、再生液ライン
の再生液と原水流下ラインの原水とを混合して薄めた後
に、処理容器へ供給するように構成する。再生液とし
て、適当な濃度に調整済のものが再生液タンクに貯溜さ
れる場合には、この混合のための手段は不要である。再
生工程時は、再生液または再生液と原水との混合液を再
生流路へ流通させる。

【００１０】押出し流路は、原水タンク，原水流下ライ
ン，処理容器，ドレンラインを順次含み、原水タンクを
処理容器より上方へ位置させ、重力による自然落下によ
り、原水を原水タンク−原水流下ライン−処理容器−ド
レンラインと流通させる。押出し流路の原水流下ライン
は自然落下式であり、一方通水流路の原水ラインは給水
ポンプによる強制通水のため、両ラインは基本的には別
ラインとするが、一部を共用することは可能である。押
出し工程時は、原水タンクの原水を自然落下により押出
し流路へ流通させる。

【００１１】洗浄流路は、原水タンク，原水ライン，処
理容器，ドレンラインを順次含んだものであり、原水タ
ンクと処理容器との間の原水ラインに給水ポンプを介挿
する。洗浄流路は、通水流路の給水ポンプおよび原水ラ
インの一部を共用することにより、洗浄流路の原水ライ
ンに給水ポンプを介挿できる。また、この洗浄流路の原
水ラインは、処理水ラインの一部を共用しても良いし、
共用しなくても良い。また、洗浄流路のドレンライン
は、押出し流路のドレンラインを共用するのが望ましい
が、別個に設けることも可能である。洗浄工程時は、給
水ポンプを駆動して原水タンクの原水を洗浄流路へ流通
させる。この洗浄工程は押出し工程の後に設けられ、再
生制御は、再生工程，押出し工程および洗浄工程を含む
ことになる。この再生制御には、必要に応じて、呼び水
工程が含まれる。この呼び水工程は、再生工程の前工程
として設けられ、再生流路のドレンライン中の空気を抜
き、水で満たし、再生工程時の再生液の自然落下を容易
にする工程である。洗浄工程時の原水の単位時間当たり
の流量を押出し工程時のそれよりも増大させるには、洗
浄工程時、給水ポンプを流路に介挿してこれを駆動する
ことで流量を増大でき、押出し工程時、給水ポンプを介
挿せず自然落下により原水を供給することで流量を減少
できる。なお、押出し工程時の原水の単位時間当たりの
流量を減少させるのは、処理材による再生をゆっくりと
時間をかけて行う必要があるためである。

【００１２】そして、この洗浄工程は、原水の断水が無
い状態で所定時間実行される。この断水の検出は、望ま
しくは原水タンク内の水の有無を検出する検出手段を設
け、この検出手段が所定水位以下となったとき、断水と
判定する判定手段により行う。この検出手段は、原水タ
ンク以外の部分の通水流路の途中に設けても良い。ま
た、検出手段としては、サーミスタ等の測温低抗体，圧
力センサ，電極棒等を用いることができる。再生制御中
に断水となり、押出し工程中に原水がなくなると、実質
的に押出し工程が実行されず、押出し工程が終わった後
に通水工程へ移行したとき、残留した処理容器内の再生
液が処理水中に混入するおそれがある。しかしながら、
再生制御において、洗浄工程が押出し工程の後に付加さ
れ、しかも断水無の状態で所定時間実行されるので、こ
うした残留再生液が処理水中に混入することが防止され
る。この実施の形態では、再生制御途中で断水があった
場合は、原水の有無にかかわらず再生工程および押出し
工程を実行し、洗浄工程へ移行させ、断水が解除される
まで待機させる。そして、断水が解除されて、水有（断
水無）を確認すると、再生制御は洗浄工程から再開し、
洗浄工程が所定時間実行される。すなわち、再生制御中
に断水が生じても、洗浄工程は水有（断水無）を確認し
た状態で所定の洗浄時間を確保する制御となっている。
ここで、断水があった場合の再生制御の具体的変形例を
簡単に説明する。まず、再生工程中に断水を検出する
と、再生工程を中止して、押出し工程を飛ばして、洗浄
工程へ移行するように構成しても良い。この場合、断水
解除時に改めて再生制御を行う。つぎに、押出し工程中
に断水を検出すると、押出し工程を中止して、洗浄工程
へ移行しても良い。さらに、押出し工程が最後まで断水
無の状態で実行されたことを確認したとき（すなわち、
押出し工程が終了した時点で断水を検出したとき）は、
洗浄工程をパスして、通水工程へ移行しても良い。

【００１３】第二の形態とする場合は、通水流路は、原
水供給ライン，原水ライン，処理材を収容した処理容
器，処理水ラインを順次含む構成とし、再生流路は、再
生液ライン，処理容器，ドレンラインを順次含む構成と
し、押出し流路は、原水タンク，原水ライン，処理容
器，ドレンラインを順次含む構成とし、洗浄流路は、原
水供給ライン，原水ライン，処理容器，ドレンラインを
順次含む構成とする。この形態においては、原水供給ラ
インの上流側（水処理装置の装置外）にポンプ手段を有
する場合と、有しない場合とがあり、何れにしても原水
ラインの水圧は、水道圧程度の圧力となっている。この
形態において、洗浄工程時は、原水供給ラインから直接
的に水圧の高い原水を処理容器へ供給し、押出し工程時
は原水タンクから自然落下により水圧の低い原水を供給
するように構成しているので、洗浄工程時の原水の単位
時間当たりの流量は、押出し工程時のそれよりも多くな
っている。

【００１４】第三の形態とする場合は、通水流路は、原
水供給ライン，原水ライン，処理材を収容した処理容
器，処理水ラインを順次含む構成とし、再生流路は、再
生液ライン，処理容器，ドレンラインを順次含む構成と
し、押出し流路は、原水供給ライン，原水ライン，処理
容器，ドレンラインを順次含む構成とし、洗浄流路は、
原水供給ライン，原水ライン，処理容器，ドレンライン
を順次含む構成とする。この形態において、洗浄流路と
押出し流路の流通抵抗を調整する。たとえば、押出し流
路の適所にオリフィス等の流通抵抗部材を介在させ、洗
浄流路には流通抵抗部材を介在させないことで、洗浄工
程時の原水の単位時間当たりの流量を押出し工程時のそ
れよりも多くする。

【００１５】

【実施例】前記のようなこの発明の実施の形態は、処理
材をイオン交換樹脂とし、再生液を食塩水とした家庭用
の硬水軟化装置において具体化される。この硬水軟化装
置に適用した実施例を以下に図面に基づいて詳細に説明
する。

【００１６】図１〜図５は、この発明を実施した硬水軟
化（軟水）装置の構成を示す概略説明図で、それぞれ通
水工程，呼び水工程，再生工程，押出し工程，洗浄工程
を示している。符号１は、樹脂筒（筒状の樹脂製処理容
器）であって、この樹脂筒１内の下部に樹脂保持部材と
しての所定量の硅石２が収容されており、この硅石２の
上方部に設置した樹脂保持部材としての金網３との間に
所定量のイオン交換樹脂（処理材）４を収容している。
樹脂筒１の上方に原水タンク５と塩水タンク（再生液タ
ンク）６を並列に設け、樹脂筒１の下部に設けた原水入
口部７と原水タンク５の下部を原水ライン８で接続し、
この原水ライン８中に、給水ポンプ９，給水ポンプ９方
向への流れを阻止する第一逆止弁Ｇ１，フロースイッチ
（水流検出手段）１０，圧力スイッチ（圧力検出手段）
１１および第一弁Ｖ１を上流側から順次介挿している。
樹脂筒１の上部には軟水出口部１２を設け、この軟水出
口部１２に軟水ライン（処理水ライン）１３を接続し、
途中に第二弁Ｖ２およびアキュームレータ１４を挿入し
ている。そして、軟水ライン１３の第二弁Ｖ２の下流側
と、原水ライン８の圧力スイッチ１１と前記第一弁Ｖ１
との間を、原水ライン８から分岐するようにバイパスラ
イン１５で接続し、その途中に第三弁Ｖ３を挿入してい
る。このバイパスライン１５は、樹脂筒１内のイオン交
換樹脂４の再生中における断水を回避するものである。
なお、前記アキュームレータ１４は、軟水ライン１３の
蛇口（図示省略）からのチョロもれ，チョロ出し等によ
る給水ポンプ９の発停回数を減らすものである。

【００１７】さらに、塩水タンク６の下部と軟水ライン
１３の軟水出口部１２に近接した位置とを塩水流下ライ
ン（再生液ライン）１６で接続し、この塩水流下ライン
１６中に塩水タンク６方向への流れを阻止する第二逆止
弁Ｇ２および第四弁Ｖ４を上流側から順次介挿してい
る。そして、塩水流下ライン１６の第四弁Ｖ４の下流側
と、原水タンク５の下部に接続される原水流下ライン１
７の下流側端部とを樹脂筒１の手前で接続している。原
水流下ライン１７の途中には、原水タンク５方向への流
れを阻止する第三逆止弁Ｇ３を挿入している。そして、
樹脂筒１の下部に設けた原水入口部７にドレンライン１
８を接続し、その途中に第五弁Ｖ５を挿入している。

【００１８】前記原水タンク５には、水位制御装置１９
（たとえば、ボールタップ方式）が設けてあり、この水
位制御装置１９により水道水等の原水を供給する原水供
給ライン２０が接続してある。塩水タンク６内にはネッ
ト２１が設けてあって、このネット２１上に塩２２を載
置するとともに、塩水タンク６のネット２１の下方部分
は、隔壁２３により第一の部分６Ａと第二の部分６Ｂと
に区画されている。この第一の部分６Ａと原水タンク５
とを補水ライン２４で接続し、塩水タンク６へ原水を供
給するようにしている。符号Ｇ４は、補水ライン２４に
挿入した原水タンク５方向への流れを阻止する第四逆止
弁である。前記隔壁２３は、原水タンク５から供給され
る原水と、すでに生成されている飽和塩水とが再生工程
時に塩水タンク６の下方部で混合するのを防止するため
の部材である。なお、塩水流下ライン１６は、第二の部
分６Ｂの底部に接続される。ネット２１上の塩２２は、
原水タンク５から供給される原水に溶解して飽和塩水を
生成する。原水タンク５および塩水タンク６は、それぞ
れ原水オーバーフロー管２５，塩水オーバーフロー管２
６を備えている。以上の実施例の説明において、ライン
とは流路または経路を意味し、さらに具体的には管路を
意味する。

【００１９】以上の構成において、各通水工程，呼び水
工程，再生工程，押出し工程，洗浄工程に対応する通水
流路，呼び水流路，再生流路，押出し流路，洗浄流路を
整理して説明する。通水流路は、原水タンク５−原水ラ
イン８−樹脂筒１−軟水（処理水）ライン１３を順次含
んだものである。この通水流路には、給水ポンプ９，第
一逆止弁Ｇ１，第一弁Ｖ１，第二弁Ｖ２が含まれる。呼
び水流路は、原水タンク５−原水ライン８の一部（給水
ポンプ９を含む）−ドレンライン１８を順次含んだもの
である。この呼び水流路には、第一逆止弁Ｇ１，第一弁
Ｖ１，第五弁Ｖ５が含まれる。再生流路は、濃度の濃い
塩水（再生液）とこれを薄める原水とを混合して樹脂筒
１のイオン交換樹脂４へ供給する流路であり、塩水タン
ク６−塩水流下ライン１６−軟水ライン１３の一部−樹
脂筒１−ドレンライン１８を順次含むとともに、原水タ
ンク５−原水流下ライン１７のラインを含む。この再生
流路には、第二逆止弁Ｇ２，第四弁Ｖ４，第五弁Ｖ５，
第三逆止弁Ｇ３が含まれる。押出し流路は、原水タンク
５−原水流下ライン１７−樹脂筒１−ドレンライン１８
を順次含む。押出し流路には、第三逆止弁Ｇ３，第五弁
Ｖ５が含まれる。洗浄流路は、原水タンク５−原水ライ
ン（原水ライン８の一部−バイパスライン１５−軟水ラ
イン１３の一部からなり、洗浄工程時、原水が流通する
という意味での原水ラインである）−樹脂筒１−ドレン
ライン１８を順次含んだものである。このように、洗浄
流路の原水ラインは、バイパスライン１５の第三弁Ｖ３
を介挿した部分と軟水ライン１３の第二弁Ｖ２を介挿し
た部分を共用しているが、これは回路構成を簡単化する
ためである。この洗浄流路には、第一逆止弁Ｇ１，第三
弁Ｖ３，第二弁Ｖ２，第五弁Ｖ５が含まれる。

【００２０】前記各流路に含まれる第一弁Ｖ１〜第五弁
Ｖ５は、図６および図１１に示すような切換弁装置ＶＡ
として一体的に構成している。すなわち、弁ボックスＢ
Ｘに５つの第一弁座Ｊ１〜第五弁座Ｊ５を設け、この各
弁座Ｊ１〜Ｊ５に対応する第一弁体Ｂ１〜第五弁体Ｂ５
を設け、第一バネ体Ｚ１〜第五バネ体Ｚ５により常時閉
止方向へ付勢された各弁体Ｂ１〜Ｂ５に対応する第一カ
ム体Ｋ１〜第五カム体Ｋ５を設け、これら各カム体Ｋ１
〜Ｋ５により駆動され、各弁体Ｂ１〜Ｂ５を作動する第
一作動杆Ｌ１〜第五作動杆Ｌ５にて開閉制御する。図６
および図１１の第一弁座Ｊ１と第一弁体Ｂ１とが図１の
第一弁Ｖ１に対応し、第二弁座Ｊ２と第二弁体Ｂ２とが
第二弁Ｖ２に対応するといったように、第ｎ（ｎは一〜
五）弁座Ｊｎと第ｎ弁体Ｂｎとが第ｎ弁Ｖｎに対応して
いる。この切換弁装置ＶＡは、各弁Ｖ１〜Ｖ５の開閉状
態を制御することで、その異なる開閉状態に対応して通
水流路，呼び水流路，再生流路，押出し流路および洗浄
流路を開成，閉成する。前記各カム体Ｋ１〜Ｋ５は、図
１１に示すように、回転軸３０により一体的に連結さ
れ、回転軸３０はバルブ駆動モータ（カム駆動モータと
称しても良い）３１により、第一〜第四歯車ＧＲ１，Ｇ
Ｒ２，ＧＲ３，ＧＲ４を介して回転駆動される構成とし
ている。この回転軸３０およびバルブ駆動モータ３１
は、各カム体Ｋ１〜Ｋ５の駆動体である。

【００２１】ここで、図１２に基づいて説明する。符号
ＰＳは、駆動体の位置を検出するための手段としての位
置検出手段（工程位置検出手段）で、駆動軸３０に連動
して回転するように設けた回転体３２の回転位置を検出
することで、駆動体の回転位置，ひいては工程位置を検
出する。回転体３２は、基台部３３とその周縁に立設さ
れる円筒状の立設部３４とを備え、立設部３４の基台部
３３側の部分の外周には第四歯車ＧＲ４を形成するとと
もに、先端側部分に各工程位置検出用の切欠状の第一検
出孔Ｈ１〜第五検出孔Ｈ５を形成している。各第一検出
孔Ｈ１〜第五検出孔Ｈ５は、立設部３４を展開した図１
６に示すように、その回転方向Ｙの下手側端縁（先にフ
ォトセンサＳＮにて検出される側の端縁）がそれぞれ通
水工程位置（原点）Ｐ１，呼び水工程位置Ｐ２，再生工
程位置Ｐ３，押出し工程位置Ｐ４，洗浄工程位置Ｐ５と
なるように、形成位置が設定される。これらの各検出孔
Ｈ１〜Ｈ５は切欠状としているが、これに限定されな
い。各検出孔Ｈ１〜Ｈ５の形成間隔，すなわち工程位置
間隔は、所定の定速で回転する回転体３２の時間で表す
と、Ｐ１〜Ｐ２間がＴ１（たとえば、１４７秒），Ｐ２
〜Ｐ３間がＴ２（たとえば、１８３秒），Ｐ３〜Ｐ４間
がＴ３（たとえば、１２８秒），Ｐ４〜Ｐ５間がＴ４
（たとえば、５５秒），Ｐ５〜Ｐ１間がＴ５（１１０
秒）といったように、互いに間隔を異ならせている。そ
して、第一検出孔Ｈ１の回転方向Ｙの下手側に隣接し
て、補助検出孔ＨＳを形成し、後述するように、原点で
ある通水工程位置Ｐ１の検出を洗浄工程位置Ｐ５と通水
工程位置Ｐ１との間ＰＸからでも検出できるように構成
している。なお、前記各カム体Ｋ１〜Ｋ５，回転軸３
０，回転体３２，軸受け部Ｒ１，Ｒ２は、合成樹脂にて
一体成形され、合成樹脂製の弁ボックスＢＸに連設され
る駆動ボックスＫＸ内に、軸受け部Ｒ１，Ｒ２にて回転
自在に収納される。

【００２２】位置検出手段ＰＳは、回転体３２の回転に
伴い移動する検出孔Ｈ１〜Ｈ５を検出するように設けら
れ、前記立設部３４を挟んで配置される光源ＰＨと、こ
の光源ＰＨから発せられる光の有無を検出するフォトセ
ンサＳＮとから構成される。

【００２３】前記給水ポンプ９および切換弁装置ＶＡの
開閉状態を制御するバルブ駆動モータ３１は、図１３に
示すように、マイクロコンピュータ等を含む制御装置Ｃ
により、予め記憶された処理手順にしたがい、フロース
イッチ１０，圧力スイッチ１１，フォトセンサＳＮ，断
水センサＤＳ等からの信号を入力して制御される。断水
センサＤＳは、原水タンク５内の所定の低水位を検出す
るように、原水タンク５内の底部，もしくは原水タンク
５と連通する水位検出筒（図示省略）に設けられるもの
であり、サーミスタに通電して水の有無を検出するもの
とするが、圧力センサによる水位検出，電極棒による水
位検出により断水を検出しても良い。この断水センサＤ
Ｓは、後述の洗浄工程の制御に利用する他、断水を検出
したとき、給水ポンプ９を停止させるための検出信号と
して利用することができる。この場合、給水ポンプ９の
空運転を防止することができる。フロースイッチ１０
は、所定の第一設定流量を検出したとき、水流有信号
（給水ポンプ駆動要求信号）を出力し、第一設定流量よ
り所定値少ない第二設定流量を検出したとき、水流無信
号（給水ポンプ停止要求信号）を出力する。また、圧力
スイッチ１１は、第一設定圧力以下の検出により給水ポ
ンプ駆動要求信号を出力し、第一設定圧力よりも所定値
高い第二設定圧力以上を検出して給水ポンプ停止要求信
号を出力する。

【００２４】制御装置Ｃによる制御は、図１４に示すよ
うに、初期設定制御ＣＡと通水制御ＣＢと再生制御ＣＣ
と洗浄制御ＣＤとに大別される。初期設定制御ＣＡは、
リセットスイッチ（図示省略）を操作する等、リセット
がかけられたとき行われる制御で、洗浄工程ＳＪと原点
だし工程ＳＧ（切換弁装置ＶＡを原点位置である通水工
程位置Ｐ１とする制御）とを行う。通水制御ＣＢは、切
換弁装置ＶＡを通水工程位置Ｐ１として通水工程ＳＴを
行う制御である。再生制御ＣＣは、通水工程ＳＴが所定
日数行われ、かつ現在時刻が再生時刻に等しくなったと
きにイオン交換樹脂４の再生を行う制御であり、呼び水
工程ＳＹ，再生工程ＳＳ，押出し工程ＳＯ，洗浄工程Ｓ
Ｊおよび原点だし工程ＳＧを順次行う。呼び水工程ＳＹ
は、装置の構造によっては不要な場合もある。各呼び水
工程ＳＹ，再生工程ＳＳ，押出し工程ＳＯ，洗浄工程Ｓ
Ｊは、各工程位置の検出と工程の実行（工程の実行と
は、呼び水，再生等の動作の実行を意味する）を含む。
洗浄制御ＣＤは、フロースイッチ１０が所定時間以上
（たとえば、２４時間以上）流れを検出しない等の所定
の条件を満たしたとき、洗浄工程ＳＪを行う制御であ
る。

【００２５】また、この実施例においては、つぎに述べ
る構成も備えている。すなわち、制御装置Ｃ（図１３参
照）は、電池（図示省略）を具備し、停電時も時計機能
を継続できる。また、現在時刻，再生時刻，再生周期
（再生制御を行う周期）を設定する設定手段を備える。
また、これらを設定しない場合でも、再生時刻，再生周
期のデフォルト値（初期設定値）が設定される。また、
再生時刻になったとき、停電であれば、停電復帰時に再
生制御を行い、再生中に停電となれば、停電復帰後に再
生を継続する。さらに、手動再生スイッチ（図示省略）
を設け、このスイッチを操作すると、強制的に再生制御
が実行される。また、制御装置Ｃは、給水ポンプ９の駆
動（ＯＮ）信号を出力している状態で、フロースイッチ
１０が水無を検出し、かつ圧力スイッチ１１が第二設定
値以下の圧力を検出している状態が一定時間以上継続し
ているかどうかを判定する手段と、継続が判定されたと
き、給水ポンプ９，フロースイッチ１０，圧力スイッチ
１１の何れかが異常と判定する手段と、この判定に基づ
き異常であることを表示する手段とを備えている。

【００２６】以下に、この実施例における前記各制御を
説明する。まず、通水制御ＣＢについて説明する。図１
および図６を参照して説明すると、初期設定制御ＣＡに
より、切換弁装置ＶＡは通水工程位置Ｐ１に制御されて
いるものとする。この工程位置制御は、後述のように、
切換弁装置ＶＡの開閉状態を制御する回転軸３０を回転
駆動し、その回転に連動して回転する回転体３２の回転
位置を位置検出手段ＰＳにより検出することで行われ
る。通水工程位置Ｐ１における切換弁装置ＶＡの開閉状
態は、図１および図６に示すように、第一弁Ｖ１：開，
第二弁Ｖ２：開，第三弁Ｖ３：閉，第四弁Ｖ４：閉，第
五弁Ｖ５：閉とされる。そして、使用者が蛇口（給水
栓）を開くと、原水タンク５内の原水は、原水ライン８
を介して樹脂筒１へ流入する。これにより、フロースイ
ッチ１０からの水流有の信号により、または圧力スイッ
チ１１の所定圧力以下の検出信号により、給水ポンプ９
が駆動され、原水は樹脂筒１の下部から上向流として通
水される。この通水により、原水はイオン交換樹脂４の
作用によって軟水化され、軟水（処理水）として、樹脂
筒１の上部に設けた軟水出口部１２から軟水ライン１３
を介して蛇口へ供給される。この通水工程ＳＴでは第三
逆止弁Ｇ３の阻止作用により樹脂筒１の軟水出口部１２
から原水タンク５への処理水の流れは阻止される。

【００２７】つぎに、イオン交換樹脂４を再生する再生
制御ＣＣについて説明する。この再生制御ＣＣにおいて
は、再生工程ＳＳに入る前に、図２および図７に示す呼
び水工程ＳＹが所定時間（たとえば、数秒〜数十秒程
度）行われるのでこれについて説明する。切換弁装置Ｖ
Ａは、樹脂筒１の上方または樹脂筒１の上部の側方に設
けられるので、ドレンライン１８がストレートに下方へ
向けて配管されるのではなく、樹脂筒１の下部から切換
弁装置ＶＡの第五弁Ｖ５へと上方へ配管され、その後反
転して下方へ向けて配管される構造となっている。この
ため、ドレンライン１８に空気が流入すると、水頭圧差
が取れなくなり、再生工程ＳＳ時にドレンライン１８を
通して原水および塩水がスムーズに流下しない場合があ
る。前記呼び水工程ＳＹは、こうした不具合を無くすた
めに、再生工程ＳＳで原水または塩水が流通する経路，
とくにドレンライン１８を原水で充満させる工程であ
る。この呼び水工程位置Ｐ２での切換弁装置ＶＡの開閉
状態は、第一弁Ｖ１：開，第二弁Ｖ２：閉，第三弁Ｖ
３：開，第四弁Ｖ４：開，第五弁Ｖ５：開とされる。そ
の結果、原水タンク５内の原水が樹脂筒１へ流れること
になり、フロースイッチ１０からの水流有の信号が出力
されることにより、または圧力スイッチ１１の所定圧力
以下の検出信号が出力されることにより、給水ポンプ９
が駆動される。原水は、原水ライン８−ドレンライン１
８を流通し、この流通路内の空気を抜き、原水で満たす
とともに、原水ライン８−樹脂筒１経由で、樹脂筒１か
ら第二逆止弁Ｇ２迄の間および樹脂筒１から第三逆止弁
Ｇ３迄の間の流路を原水で満たす。この呼び水工程ＳＹ
が所定時間実行された後、塩水による再生工程ＳＳへ移
行する。

【００２８】つぎに、再生工程ＳＳについて説明する。
この再生工程位置Ｐ３での切換弁装置ＶＡの開閉状態
は、図３および図８に示すように、第一弁Ｖ１：閉，第
二弁Ｖ２：閉，第三弁Ｖ３：開，第四弁Ｖ４：開，第五
弁Ｖ５：開とされる。その結果、塩水タンク６内の飽和
塩水が塩水流下ライン１６を介して重力により流下す
る。一方、原水タンク５内の原水が原水流下ライン１７
を介して流下し、再生工程ＳＳ時、再生液の入口部とな
る軟水出口部１２において、飽和塩水と原水が混合す
る。そして、所定濃度（約１０％）の塩水となり、樹脂
筒１の上部から流下してイオン交換樹脂４を再生する。
再生後の塩水は、ドレンライン１８を介して系外へ排出
する。この再生工程ＳＳ時、第三弁Ｖ３が開いているの
で、家庭での使用者が軟水ライン１３の先に接続される
蛇口（図示省略）を開くと、水流が発生し、フロースイ
ッチ１０の作動により給水ポンプ９が駆動される。その
結果、原水タンク５−原水ライン８の一部−バイパスラ
イン１５−軟水ライン１３の一部を経て、原水が供給さ
れるので、水の使用に支障を来すことは無い。そして、
この再生工程ＳＳが所定時間（たとえば、約１５分）実
行される。すなわち、所定量の塩水を流下させてイオン
交換樹脂４の再生が完了すると、つぎの押出し工程ＳＯ
へ移行する。

【００２９】つぎに、押出し工程ＳＯについて説明す
る。この押出し工程位置Ｐ４での切換弁装置ＶＡの開閉
状態は、図４および図９に示すように、第一弁Ｖ１：
閉，第二弁Ｖ２：閉，第三弁Ｖ３：開，第四弁Ｖ４：
閉，第五弁Ｖ５：開とされる。その結果、原水タンク５
の原水が原水流下ライン１７を通って自然落下して樹脂
筒１へ流入し、イオン交換樹脂４内に残留する塩分を押
し出して水洗する。この水洗後の水は、ドレンライン１
８を介して系外へ排出される。この押出し工程ＳＯは、
所定時間（たとえば、約１２０分）実行され、所定量の
原水を流下させて塩分を押し出し、再生を完了する。こ
の再生完了後は、後述の洗浄工程ＳＪを経て原点だし工
程ＳＧを行う。

【００３０】ここで、前記再生工程ＳＳ中の原水タンク
５から塩水タンク６への補水について、図３に基づいて
説明する。すなわち、再生工程ＳＳ時は、すでに再生工
程ＳＳ前に生成され，貯溜された飽和塩水が、塩水流下
ライン１６を介して流下するが、この流下に伴い、原水
が補水ライン２４を介して原水タンク５から塩水タンク
６の第一の部分６Ａへ流入し、隔壁２３の上端部を乗り
越えて第二の部分６Ｂへ流入する。このように、飽和塩
水が流下するにしたがい、飽和塩水の水位が低下する
分、原水が補給されるが、比重差により、飽和塩水層の
上方に濃度の薄い原水層が位置し、この二層状態を比較
的保持しながら、飽和塩水の流下が行われる。この補水
による塩水タンク６内の水位制御は、原水タンク５の水
位制御装置１９の作用により行われ、ネット２１より上
方の所定水位ＬＷ迄流入し、原水に塩が溶けることで、
再生時の飽和塩水を生成し貯溜する。最終的に飽和塩水
となるのは再生制御ＣＣの終了後、しばらくの時間（た
とえば、約１２時間）の経過後となる。

【００３１】つぎに、洗浄制御ＣＤの洗浄工程ＳＪにつ
いて説明する。この洗浄工程位置Ｐ５での切換弁装置Ｖ
Ａの開閉状態は、図５および図１０に示すように、第一
弁Ｖ１：閉，第二弁Ｖ２：開，第三弁Ｖ３：開，第四弁
Ｖ４：閉，第五弁Ｖ５：開とされる。その結果、原水タ
ンク５の原水が原水ライン８を流下することに伴うフロ
ースイッチ１０または圧力スイッチ１１の作動により、
給水ポンプ９が駆動される。原水タンク５内の原水は、
給水ポンプ９の吸引，吐出作用により原水ライン８の一
部−バイパスライン１５−軟水ライン１３の一部−樹脂
筒１−ドレンライン１８からなる洗浄流路を流通する。
こうして、給水ポンプ９の作用により樹脂筒１への単位
時間当たりの供給原水量は、押出し工程ＳＯ時と比較し
て多くなり（たとえば、約１５倍）、樹脂筒１内の残留
水は急速に系外へ排出される。

【００３２】この洗浄工程ＳＪが終了すると、原点だし
工程ＳＧが実行される。この原点だし工程ＳＧは、切換
弁装置ＶＡを通水工程位置（原点）Ｐ１に制御し、通水
待機の状態とする。この通水待機状態で使用者が蛇口を
開けることで、通水工程ＳＴが実行される。

【００３３】つぎに、断水時の再生制御ＣＣについて、
図１５に基づいて説明する。ステップＳ１（以下Ｓｘ
は、ステップＳｘを意味する。）において、現在時刻が
設定した再生時刻であるかどうかを判定する。ＹＥＳの
場合、ステップＳ２へ移行して、通水日数が設定した再
生周期となったかどうかを判定する。ＹＥＳの場合、ス
テップＳ３へ移行して断水かどうかを判定する。これは
断水センサＤＳの出力に基づき行う。ここでＮＯが判定
されると、ステップＳ４へ移行し、前記再生制御ＣＣ，
すなわち呼び水工程ＳＹ，再生工程ＳＳ，押し出し工程
ＳＯ，洗浄工程ＳＪおよび原点出し工程ＳＧを実行す
る。この再生制御ＣＣ中に断水が生じた場合は、原水の
有無にかかわらず再生工程ＳＳおよび押出し工程ＳＯを
実行し、洗浄 工程ＳＪへ移行させ、断水が解除されるま
で待機させる。そして、断水が解除されて、水有（断水
無）を確認すると、再生制御ＣＣは洗浄工程ＳＪから再
開し、洗浄工程ＳＪが所定時間実行される。すなわち、
再生制御ＣＣ中に断水が生じても、洗浄工程ＳＪは水有
（断水無）を確認した状態で所定の洗浄時間を確保する
制御となっている。したがって、再生制御ＣＣ中の断水
により塩水が樹脂筒１内に残留し、これがつぎの通水工
程ＳＴで生成される軟水中に含まれて供給されることを
防止できる。ステップＳ３でＹＥＳが判定されると、ス
テップＳ５へ移行し、翌日再生が実行される。この処理
は、切換弁装置ＶＡを再生工程位置Ｐ３に保持し、翌日
に設定の再生時刻となると再生制御ＣＣを実行する。

【００３４】つぎに、洗浄工程ＳＪと原点だし工程ＳＧ
の工程位置検出の方法を以下に説明する。押出し工程Ｓ
Ｏからつぎの洗浄工程ＳＪへ移行する際には、制御装置
Ｃは、バルブ駆動モータ３１を駆動する。これにより回
転軸３０および回転体３２が定速で回転を始め、位置検
出手段ＰＳにより洗浄工程位置Ｐ５の検出を始める。

【００３５】この検出は、つぎのようにして行われる。
すなわち、フォトセンサＳＮが所定範囲の時間Ｔ４１〜
Ｔ４２内にＯＦＦ（遮蔽）−ＯＮ（検出孔）−ＯＦＦ
（遮蔽）−ＯＮ（検出孔）のパターンを検出したとき、
２回目のＯＮ位置を洗浄工程位置Ｐ５と判断するもので
ある。押出し工程位置Ｐ４と洗浄工程位置Ｐ５との間隔
は、Ｔ４（５５秒）に設定されており、第四検出孔Ｈ４
および第五検出孔Ｈ５がフォトセンサＳＮを順次通過す
ると、フォトセンサＳＮはＴ４を若干越える時間内にＯ
ＦＦ−ＯＮ−ＯＦＦ−ＯＮを検出する。したがって、Ｔ
４１はＴ４より若干短い時間（たとえば、４５秒）と
し、Ｔ４２はＴ４より若干長い時間（たとえば、６６
秒）に設定する。このように設定すれば、前記のよう
に、間隔Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５を設定している
ので、このＴ４１〜Ｔ４２でＯＦＦ−ＯＮ−ＯＦＦ−Ｏ
Ｎのパターンを検出することは、他の検出孔の組み合わ
せでは存在しない。

【００３６】つぎに、原点だし工程ＳＧによる通水工程
位置Ｐ１の検出は、洗浄工程位置Ｐ ５の検出と同様な手
法で、隣接する２つの検出孔である第一検出孔Ｈ１およ
び補助検出孔ＨＳを用いて行われる。すなわち、フォト
センサＳＮがＴ０１（４５秒）以内にＯＦＦ（遮蔽）−
ＯＮ（検出孔）−ＯＦＦ（遮蔽）−ＯＮ（検出孔）のパ
ターンを検出したとき、２回目のＯＮ位置を通水工程位
置（原点）Ｐ１と判断するものである。

【００３７】なお、再生制御ＣＣにおける呼び水工程Ｓ
Ｙ，再生工程ＳＳ，押出し工程ＳＯ，洗浄工程ＳＪの位
置検出は、現在の工程位置が分かっているので、回転体
３２が回転することに伴い、つぎのＯＮ信号をフォトセ
ンサＳＮが検出したときを、つぎの工程位置と認識する
ように構成している。

【００３８】つぎに、この発明の他の実施例を図１７に
基づいて説明する。この実施例において、図１の第一の
実施例と異なるのは、給水ポンプ９を樹脂筒１の出口側
の軟水ライン１３に設けた点であり、軟水ライン１３の
給水ポンプ９の出口側から分岐して樹脂筒１の上部へ至
る原水ライン５０を設け、この原水ライン５０に第六弁
Ｖ６を介設し、洗浄工程ＳＪにおける流路を、原水タン
ク５−原水ライン８の一部−バイパスライン１５（第三
弁Ｖ３を含む）−軟水ライン１３の一部（給水ポンプ９
を含む）−原水ライン５０−樹脂筒１−ドレンライン１
８からなる洗浄流路としている点である。また、呼び水
工程ＳＹにおける流路を、洗浄流路と同じとしている点
である。また、圧力スイッチ１１およびフロースイッチ
１０を給水ポンプ９の出口側へ設けている。なお、図１
７において、図１〜図５と同じ構成要素には同じ符号を
付して説明を省略する。

【００３９】この実施例では、通水工程ＳＴ，再生工程
ＳＳ，押出し工程ＳＯにおける切換弁装置ＶＡの第一弁
Ｖ１〜第五弁Ｖ５の開閉状態は、図１〜図５と同様であ
り、第六弁Ｖ６は各工程で全て閉とする。また、洗浄工
程ＳＪ時の切換弁装置ＶＡの開閉状態は、図１７に示す
ように、第一弁Ｖ１：閉，第二弁Ｖ２：閉，第三弁Ｖ
３：開，第四弁Ｖ４：閉，第五弁Ｖ５：開，第六弁Ｖ
６：開とされる。その結果、原水タンク５の原水が原水
ライン８を流下することに伴うフロースイッチ１０また
は圧力スイッチ１１の作動により、給水ポンプ９が駆動
される。原水タンク５内の原水は、給水ポンプ９の吸
引，吐出作用により原水ライン８の一部−バイパスライ
ン１５−軟水ライン１３の一部−原水ライン５０−樹脂
筒１−ドレンライン１８からなる洗浄流路を流通する。
こうして、第一の実施例と同様に洗浄工程ＳＪが実行さ
れる。また、呼び水工程ＳＹ時の切換弁装置ＶＡの開閉
状態は、第一弁Ｖ１：閉，第二弁Ｖ２：閉，第三弁Ｖ
３：開，第四弁Ｖ４：開，第五弁Ｖ５：開，第六弁Ｖ
６：開とされる。

【００４０】なお、この発明は、前記実施例に限定され
るものではなく、発明の実施の形態の欄において説明し
たように、給水ポンプを設けず、原水供給ラインの直圧
を処理容器にかける方式の水処理装置にも適用可能であ
る。この場合、原水供給ラインの上流にポンプを設ける
等して、原水供給ラインの水圧を確保しておく必要があ
る。この実施例を図１８に基づいて説明する。この実施
例において、図１の第一の実施例と異なるのは、給水ポ
ンプ９を設けることなく、通水流路における原水ライン
８を原水供給ライン２０と直接接続し、洗浄工程ＳＪに
おける流路を原水供給ライン２０−原水ライン８の一部
−バイパスライン１５（第三弁Ｖ３を含む）−軟水ライ
ン１３の一部−樹脂筒１−ドレンライン１８からなる洗
浄流路としている点である。なお、図１８において、図
１と同じ構成要素には同じ符号を付して説明を省略す
る。

【００４１】この実施例では、通水工程ＳＴ，呼び水工
程ＳＹ，再生工程ＳＳ，押出し工程ＳＯ，洗浄工程ＳＪ
における切換弁装置ＶＡの第一弁Ｖ１〜第五弁Ｖ５の開
閉状態は、図１〜図５と同様であるので、説明を省略す
る。

【００４２】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、再生
制御中に断水が発生しても、確実に処理容器内の残留再
生液を排出することができ、通水工程開始時に塩水が処
理水に混入することを防止でき、しかも速やかに通水工
程へ移行できる等効果が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の通水工程を示す水処理装
置の構成図である。

【図２】この発明の同実施例の呼び水工程を示す水処理
装置の構成図である。

【図３】この発明の同実施例の再生工程を示す水処理装
置の構成図である。

【図４】この発明の同実施例の押出し工程を示す水処理
装置の構成図である。

【図５】この発明の同実施例の洗浄工程を示す水処理装
置の構成図である。

【図６】この発明の同実施例の通水工程の切換弁装置の
開閉状態を示す図である。

【図７】この発明の同実施例の呼び水工程の切換弁装置
の開閉状態を示す図である。

【図８】この発明の同実施例の再生工程の切換弁装置の
開閉状態を示す図である。

【図９】この発明の同実施例の押出し工程の切換弁装置
の開閉状態を示す図である。

【図１０】この発明の同実施例の洗浄工程の切換弁装置
の開閉状態を示す図である。

【図１１】この発明の同実施例の要部断面図である。

【図１２】この発明の同実施例の要部斜視図である。

【図１３】この発明の同実施例の電気的概略構成を示す
図である。

【図１４】この発明の同実施例の制御装置による制御手
順を示すフローチャート図である。

【図１５】この発明の同実施例の制御装置による制御手
順を示すフローチャート図である。

【図１６】この発明の同実施例の回転体の検出孔の位置
関係を示す要部展開図である。

【図１７】この発明の他実施例の洗浄工程を示す水処理
装置の構成図である。

【図１８】この発明の他実施例の通水工程を示す水処理
装置の構成図である。

【符号の説明】

１ 樹脂筒 ４ イオン交換樹脂 ５ 原水タンク ６ 塩水タンク ８ 原水ライン ９ 給水ポンプ １３ 軟水ライン １６ 塩水流下ライン １７ 原水流下ライン １８ ドレンライン ＤＳ 断水センサ ＶＡ 切換弁装置Ｖ１〜Ｖ５ 第一弁〜第五弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米田 剛 愛媛県松山市堀江町７番地 三浦工業株 式会社 内 審査官 目代 博茂 (56)参考文献 実開 平６−19892（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/42 B01J 47/00 - 49/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原水タンク，原水ライン，処理材を収容
   した処理容器，処理水ラインを順次含み、原水ラインま
   たは処理水ラインに給水ポンプを介挿した通水流路と、
   再生液タンク，再生液ライン，処理容器，ドレンライン
   を順次含む再生流路と、原水タンク，原水流下ライン，
   処理容器，ドレンラインを順次含む押出し流路とを備
   え、前記給水ポンプを駆動して通水流路へ原水を流通さ
   せる通水工程を所定量実行したとき、前記再生流路へ再
   生液を流通させる再生工程および前記押出し流路へ原水
   を自然落下により流通させる押出し工程を順次行い、そ
   の後に通水工程に戻る再生制御を行う水処理装置におい
   て、原水タンク，原水ライン，処理容器，ドレンライン
   を順次含み、原水ラインに給水ポンプを介挿した洗浄流
   路へ前記給水ポンプを駆動して原水を流通させる洗浄工
   程を前記押出し工程の後に設け、前記洗浄工程を原水の
   断水無の状態で所定時間実行することを特徴とする水処
   理装置の再生制御方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の水処理装置の再生制御
   方法において、断水を検出する断水検出手段を原水タン
   クに設けたことを特徴とする水処理装置の再生制御方
   法。